來自韓國 POSTECH 和美國東北大學的科學家們已經成功地使用非厄米元光柵控制光,將光損耗變成了一種有益的工具。他們開發(fā)了一種使用專門設計的元光柵耦合器控制光方向的新方法。這一突破可以推進量子傳感器研究,并帶來一系列新應用,例如疾病診斷和污染檢測。
光是一種非常脆弱和脆弱的物理現象。光可以根據物質的性質在材料表面被吸收或反射,或者改變其形式并轉化為熱能。到達金屬材料表面后,光也傾向于將能量損失給金屬內部的電子,我們稱之為“光損失”的廣泛現象。
生產以各種方式利用光的超小型光學元件非常困難,因為光學元件的尺寸越小,光學損耗就越大。然而,近年來,以完全不同的方式使用光損耗的非厄米理論已被應用于光學研究。物理學的新發(fā)現正在采用包含光損耗的非厄米理論,探索利用這種現象的方法,這與將光損耗視為光學系統(tǒng)的不完美組成部分的一般物理學不同。“因禍得福”是指最初看似災難但最終帶來好運的事情。這個研究故事是物理學因禍得福。
來自 POSTECH 的 Junsuk Rho 教授(機械工程和化學工程系)和來自 POSTECH 的博士生 Heonyeong Jeong 和 Seokwoo Kim(機械工程),以及波士頓東北大學 (NEU) 的 Yongmin Liu 教授及其聯合研究團隊能夠使用非厄米元光柵系統(tǒng)控制光束的方向。該論文發(fā)表在國際學術期刊《科學進展》上。
當光入射到金屬表面時,金屬中的電子與光波一起作為一個整體振動。這種現象稱為表面等離子體激元或 SPP。“光柵耦合器”被廣泛用作控制 SPP 方向的輔助設備。該設備的效率受到限制,因為它將直角入射光轉換為非預期方向的 SPP。
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